汪彦哲,
王运来,
郭凯
合肥工业大学计算机与信息学院 合肥 230009
基金项目:国家自然科学基金(61775050)，中央高校基本研究经费(PA2019GDZC0098)
详细信息
作者简介:郭忠义(1981–)，男，安徽阜南人，合肥工业大学教授、博士生导师。主要研究方向包括涡旋雷达系统、智能传感系统、偏振智能信息处理、先进光通信技术、复杂电磁环境等。发表SCI检索论文200余篇，被国际国内同行正面引用2600余次
汪彦哲(1996–)，男，安徽芜湖人，在读硕士。2019年于合肥工业大学计算机与信息学院攻读硕士学位。研究方向为涡旋电磁波天线与涡旋电磁波雷达成像
王运来(1999–)，男，安徽铜陵人，在读硕士。2020年于合肥工业大学计算机与信息学院攻读硕士学位。研究方向为涡旋电磁波天线与涡旋电磁波雷达成像
郭凯：郭 凯(1987–)，男，安徽界首人，合肥工业大学副教授、硕士生导师。主要研究方向为涡旋雷达系统、偏振智能信息处理、先进光通信技术、纳米光子学等。发表SCI检索论文60余篇，被国际国内同行正面引用800余次
通讯作者:郭忠义 guozhongyi@hfut.edu.cn
责任主编：李龙 Corresponding Editor: LI Long中图分类号:TN98
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出版历程
收稿日期:2021-08-08
修回日期:2021-08-27
网络出版日期:2021-09-07
刊出日期:2021-10-28
Research Advances on the Rotational Doppler Effect of Vortex Electromagnetic Waves
GUO Zhongyi,,WANG Yanzhe,
WANG Yunlai,
GUO Kai
School of Computer and Information, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61775050), Fundamental Research Funds for the Central Universities of China (PA2019GDZC0098)
More Information
Corresponding author:GUO Zhongyi, guozhongyi@hfut.edu.cn
摘要
摘要:依据多普勒效应，传统雷达可以实现对运动目标探测，但是在对旋转目标的角向运动趋势感知存在检测盲区。涡旋电磁波的旋转多普勒效应的发现，因有助于解决直视下的旋转目标的角向运动趋势感知问题，引起了国内外研究人员的广泛关注。该文主要介绍了近年来涡旋电磁波旋转多普勒效应的研究进展，特别是微波波段的相关研究成果，包括目标在准轴和非准轴状况下的旋转多普勒效应研究，复杂运动条件下的径向多普勒、微多普勒和旋转多普勒效应的解耦合研究，以及旋转多普勒效应在雷达成像和测速中的应用研究。同时，该文也对该领域亟待解决的问题进行了总结分析，并对未来的研究方向及相关应用进行了展望。
关键词:涡旋电磁波/
旋转多普勒效应/
轨道角动量/
旋转目标检测
Abstract:Traditional radars can detect moving targets using the Doppler effect. However, traditional radars have shadow areas in detecting the angular motion of the rotating targets. The discovery of the rotational Doppler effect based on vortex electromagnetic waves helps solve the problem of detecting the angular motion of the rotating targets under direct vision, which has attracted considerable attention from domestic and foreign scholars. In this study, we discussed the recent research progress on the rotational Doppler effect of vortex electromagnetic waves, particularly for related results in the microwave band, including the rotational Doppler effects on the target under on-axis and off-axis cases; decoupling linear Doppler, micro-Doppler and rotational Doppler effects under complex motion cases; and rotational Doppler effects on the applications of radar imaging and velocity measurement. We summarized and analyzed the existing problems demanding prompt solutions in this field, and proposed future research directions and relative applications.
Key words:Vortex electromagnetic wave/
Rotational Doppler effect/
Orbital Angular Momentum (OAM)/
Rotating target detection
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